茂名市中小河流氮磷污染特征
2019-10-25陈之均滕青曾梦凤林慧凡
陈之均 滕青 曾梦凤 林慧凡
摘 要:茂名市中小河流水质监测结果表明:(1)中小河流有较高的氮磷和有机负荷,其中氨氮、总氮、总磷和CODCr的浓度均超出Ⅴ类地表水质标准的最大值,主要来源为农业面源污染;(2)CODCr空间污染分布特征呈现为近郊地区比中心城区污染更为严重,小型支流比中型河流污染严重,近郊地区应加强农业面源污染控制。
关键词:中小河流;污染特征;氮磷污染;地表水质
中图分类号 X52文献标识码 A文章编号 1007-7731(2019)17-0119-03
Characteristics of Nitrogen and Phosphorus Pollution of Medium and Small Rivers in Maoming
Chen Zhijun et al.
(Guangdong Provincial Key Laboratory of Petrochemcial Pollution Processes and Control,School of Environmental Science and Engineering,Guangdong University of Petrochemical Technology,Maoming 525000,China)
Abstract:Water quality of medium and small rivers in Maoming city was monitored and the results showed that:(1) the rivers were under heavy eutropic condition,with high loadings of nitrogen,phosphorus and organic pollutants,and the concentrations of ammonia nitrogen,total nitrogen,total phosphorus and CODCr exceed the maximum value of the surface water standard of category V. The main source was agricultural non-point source pollution. (2) The distribution characteristics of CODCr space pollution mainly showed that the suburban area was more polluted than the central city,while the small tributary was more polluted than the medium-sized river. Therefore,the suburban area should strengthen agricultural non-point source pollution control.
Key words:Medium and small rivers;Pollution characteristics;Nitrogen and phosphorus pollution;Surface water quality
茂名市位于廣东省西部,水资源丰富,小东江是茂名市的主要河流,其途经农田区、工业区和城区。中小型河流,尤其是小型支流,水流缓慢且总量小,容易受到周边人为污染,水体自净能力不足,难以抗住污染物冲击[1]。另外,农村的污染水处理厂、垃圾处理厂和地下排污管道设施往往较为落后或缺失[2-3],进一步造成周边水环境污染。茂名是广东著名的水果种植和养猪大市,农业的污染面源污染问题较大[4],极易造成周边水体富营养化。
与大型河流相比,中小型河流的水质监测,尤其是小型河流[5],缺乏细分的监测方法和分析方法[6]。我国南方地区小型支流往往分布更广,对于落后乡村而言,常就地取水使用,对人体的危害较大[7-9]。本研究对茂名市区内的典型小型河流水质进行监测,对氮、磷元素的污染特征进行分析和评价,以期为当地水污染治理提供参考。
1 样品的采集及分析
1.1 研究地区概况 茂南区位于茂名市南部,主要河流有小东江和白沙河,支流众多,农田和养殖场分布较多,乡村往往傍水而居或自行挖水道引流使用。此次的河流水质监测点主要设在小东江及周边小型河流(表1),共14个采样点,每个采样点以中心坐标为基础,上下游各50米共采集3个水样。
1.2 测定方法 根据《水和废水监测分析方法》,pH值使用玻璃电极法测定;使用纳氏试剂分光光度法测定水样中的氨氮[10-11];过硫酸钾氧化紫外分光光度法测定总氮[12-13];微波消解重铬酸钾法测定化学需氧量[14-15];钼锑抗分光光度法测定溶解性正磷酸盐和溶解性总磷[16-17]。
2 结果与分析
2.1 CODCr污染状况 对茂南区周边水体的14个监测点位进行采样监测,结果如图1所示。由图1可见,水体pH在正常范围内;根据《国家地表水环境质量标准》,发现监测点位的CODCr值超出Ⅴ类水质标准的40mg/L,部分污染较大的河段甚至达到了Ⅴ类水质标准的2倍之高;茂南区内小东江上游污染较大,CODCr重度污染主要发生于4、6、7、8和14号监测点(表1),其中4号监测点附近有大量农田分布,附近有垃圾堆积,雨水带来的地表径流和垃圾(包括化肥袋子等)落入水中都能带来污染。
2.2 氨氮和总氮的污染状况 由图2、3可知,5号监测点水质氨氮处于Ⅱ类水质标准,其它监测点的氨氮都有不同程度的超标,为劣Ⅴ类级别,其中污染严重河段有1、6、8和14号,超标了2~4倍。总氮全为劣Ⅴ类水质,严重污染河段超标可达3~4倍。5号监测点为工业水饮用水保护区,在现场采样观察时,发现水体存在明显的色度和浑浊度,结合氨氮和化学需氧量的数据分析,其氨氮可能被某处的污水处理厂进行生物硝化处理,而没有进行良好的反硝化处理,导致出水的总氮含量较高而氨氮含量较低的结果。
2.3 总磷和正磷酸盐污染状况 总磷总体表现在Ⅳ类水和Ⅴ类水之间,部分河段污染严重,超出Ⅴ类水质标准2~3倍(图4)。正磷酸盐的监测结果相较于其它检测指标结果良好许多,在《地表水环境质量标准》中没有规定正磷酸盐的水质标准,但在《污水综合排放标准》中可以发现,一切排污单位的正磷酸盐排水一级标准为0.5mg/L,借鉴《地表水环境质量标准》中型总磷的Ⅴ类水质标准0.04g/L可以发现,Ⅴ类水质级别和劣Ⅴ类水质级别的监测点位占28.6%,Ⅱ类水质级别占35.7%,主要污染点为小型河流;总磷的监测结果图表特征与正磷酸盐的相似,8号监测点依旧为重度污染,Ⅴ类水质级别和劣Ⅴ类水质级别的监测点位占60%,其余为Ⅲ类和Ⅳ类水质(图5),结合氮元素污染,发现水体呈富营养化。
2.4 河流污染分布特征 造成各监测点数据的明显差异性的原因有许多,例如总体水质相较于其它水质好的5号点位,它处于工业饮用水保护区内,虽然有明显的污染存在,但总体水质较好,主要污染应来自于上游和密集居民区排放缘故,除6号监测点外,大体上小型河流水质不及中型河流水质,郊区水质不如中心城区水质。小型河流往往存在污染爆发的可能性,如8号监测点位于某公园,虽然与小东江相连,但水体的流动性差,且水量较少,当有垃圾或其他污染物进入时,往往容易积聚。而郊区小河流水质较差,因为茂南区的农田和养殖分布较广,部分落后的生产方法,如漫灌、过量使用化肥和农药等,产生的废水或污染物在沒有经过科学处理后直接排放或是在雨水冲刷后被冲入河流,对小型河流而言冲击负荷较大,表现最为明显的是8号采样点,支流较多,且周边分布较密集的农田和养殖场带来不少污染。中型河流的总体水质变化为从小东江的上游(郊区)向下游的中心城区衰减,河流穿过城区,到达郊区时,污染有重新增加的趋势。经过采用综合水质标识指数评价方法得出结果,Ⅴ类及劣Ⅴ类水体占92.8%,5号监测点水质为Ⅳ类水质级别,总体水质表现差。
3 结论
(1)茂名茂南区的中小河流水质较差,受到N、P的污染严重,其中总氮的污染最严重,部分河段监测数值超标数倍Ⅴ类水质级别上限。
(2)茂南区中型河流与小型河流水质差异较大,小型河流水质较中型河流更可能受到严重污染,其中主要污染源为耕种和养殖造成的。
(3)中型河流中,近郊地区河段的污染比中心城区河段的污染严重,说明近郊地区基础建设不完善,容易形成环境管理盲点,导致污染发生。
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(责编:王慧晴)